Νεοδύμιο μαγνήτες και τη χρήση τους

Ο ισχυρότερος, ισχυρότερος μόνιμος μαγνήτης που διατίθεται σήμερα στην αγορά είναι μαγνήτες νεοδυμίου. Έχουν τον χημικό τύπο Nd2Fe14B και έχουν εξαιρετική πυκνότητα μαγνητικής ενέργειας μέχρι 512 kJ / m3. Αν οι πιό προηγούμενοι μαγνήτες σαμαρίου-κοβαλτίου (SmCo) θεωρηθούν οι ισχυρότεροι διαθέσιμοι, αρχίζουν το 1986, αντικαθίστανται βαθμιαία με μαγνήτες νεοδυμίου, πολύ πιο οικονομικοί στο κόστος παραγωγής, αν και με χαμηλότερη θερμοκρασία Curie.

Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρονικών ειδών, από τη δεκαετία του '90 μέχρι σήμερα, Οι μαγνήτες νεοδυμίου έχουν κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα παντού και πολλοί εξακολουθούν να εκπλήσσονται από τις αξιοσημείωτες ιδιότητές τους, επειδή ένας τέτοιος μαγνήτης μπορεί να ανυψώσει ένα φορτίο χιλιάδες φορές το βάρος του ίδιου του μαγνήτη.

Όλα ξεκίνησαν με το γεγονός ότι το 1982 η ιαπωνική εταιρεία Sumitomo Special Metals, σε συνεργασία με την αμερικανική General Motors σχετικά με το πρόβλημα της εξεύρεσης εναλλακτικών λύσεων σε ακριβούς μαγνήτες σμαλορίου-κοβαλτίου (SmCo), βρήκε την ένωση νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου, 1985 έτος. Το 1986, άνοιξε η Magnequench, ειδικευμένη στην παραγωγή μαγνητών νεοδυμίου, και την πώληση πρώτων υλών για την κατασκευή τους.

Η εταιρεία Magnequench έγινε αργότερα μέρος του Molycorp στις ΗΠΑ και η Sumitomo έγινε μέρος της Hitachi Corporation της Ιαπωνίας και τώρα η Hitachi κατέχει περισσότερα από 600 διπλώματα ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με την παραγωγή μαγνητών νεοδυμίου με θερμοσυσσωμάτωση και άδειες πολυάριθμων κατασκευών σε όλο τον κόσμο.

Τελικά, η Κίνα έγινε ηγέτης στην παραγωγή μαγνητών νεοδυμίου, επειδή η χώρα αυτή ελέγχει ένα τεράστιο μερίδιο των παγκόσμιων μεταλλευμάτων σπανίων γαιών.

Η Κίνα παράγει ετησίως 50.000 τόνους μαγνητών νεοδυμίου. Εν τω μεταξύ, ένας τόνος αρχικού μεταλλεύματος περιέχει περίπου 700 κιλά σίδηρο και νεοδύμιο - μέγιστο 450 γραμμάρια.

Για την κατασκευή μαγνητών νεοδυμίου, η τεχνολογία σκόνης χρησιμοποιείται για την παραγωγή τριών τύπων μαγνητών: εξωθημένοι μαγνήτες, μαγνητοπλαστικά χυτά και συντηγμένα μαγνητοπλαστικά.

Πριν από την κατασκευή μαγνητών, το μαγνητικό υλικό τήκεται, γι 'αυτό τα αρχικά στοιχεία (σιδήρου, νεοδυμίου, βορίου) συντήκονται σε επαγωγική κάμινο, τότε το κράμα που προκύπτει συνθλίβεται, παίρνοντας σκόνη για τα περαιτέρω στάδια της τεχνολογικής διαδικασίας, για να δουλέψει ήδη με τη σκόνη.

Ανάλογα με τη μικροδομή των αρχικών στοιχείων, οι μαγνητικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος μπορεί να ποικίλουν σε κάποιο βαθμό. Συχνά χρησιμοποιείται απευθείας η ένωση Nd2Fe14B. Είναι η δομή της που δίνει τη μέγιστη μαγνητοκρυσταλλική, μονοαξονική ανισοτροπία. Αλλά πιο πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις είναι δυνατές.

Συσσωματωμένα μαγνητοπλαστικά επιτυγχάνονται με πίεση πούδρας νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου, πυροσυσσωμάτωσής του σε περιβάλλον αδρανούς ή κενού και στη συνέχεια άλεση αυτού σε μηχανή για να ληφθεί το επιθυμητό σχήμα. Κατά τη διάρκεια της πίεσης με σκόνη, ενεργεί μαγνητικό πεδίο την επιθυμητή ένταση και κατεύθυνση, που θέτει τη μαγνητισμό.

Πλαστικά μαγνητών χύτευσης λαμβάνονται με χρήση πολυμερών που αναμιγνύονται με σκόνη νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου και στη συνέχεια συμπιέζονται σε καλούπι και εδώ είναι δυνατόν να ληφθεί οποιοδήποτε σχήμα, ωστόσο η ενέργεια του προϊόντος περιορίζεται στα 5 MGsec.

Εξωθημένα πλαστικά μαγνητών, με τη σειρά τους, λαμβάνονται ως εξής: η αρχική σκόνη νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου αναμιγνύεται με το πολυμερές, κατόπιν συμπιέζεται σε καλούπι, θερμαίνεται και μαγνητίζεται. Δεν απαιτείται πρόσθετη επεξεργασία και η ενέργεια των συμπιεσμένων μαγνητοπλαστικών περιορίζεται σε τιμή 10 MGE.

Επομένως, οι μαγνήτες νεοδυμίου έχουν τις ακόλουθες διακριτικές ιδιότητες:

• Πάνω από 10 χρόνια, μόνο το 1% της μαγνήτισης χάνεται.

• Οποιαδήποτε μεγέθη και σχήματα είναι διαθέσιμα.

• Θερμοκρασία χαμηλού Curie (βλ. Πίνακα παραπάνω).

• Υψηλή αντοχή στη διάβρωση.

• Μέγιστη υπολειμματική μαγνήτιση.

• Μέγιστη καταναγκαστική δύναμη.

• Μέγιστη ειδική μαγνητική ενέργεια.

Οι μαγνήτες νεοδυμίου επισημαίνονται ως εξής, αυτές είναι οι λεγόμενες κλάσεις μαγνητών νεοδυμίου:

• Ν35-Ν52

• 33Μ-48Μ

• 30Η-45Η

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Εδώ, ο αριθμός υποδηλώνει τη μαγνητική ενέργεια που εκφράζεται σε MSE (MegaGauss-Oersted) και το γράμμα (σήμα) - το επιτρεπόμενο εύρος θερμοκρασίας:

• N (Κανονική) - έως 80 βαθμούς Κελσίου.

• M (Μέτρια) - έως 100 βαθμούς Κελσίου.

• H (υψηλή) - έως 120 βαθμούς Κελσίου.

• SH (Super High) - έως 150 βαθμούς Κελσίου.

• UH (Ultra High) - έως 180 βαθμούς Κελσίου.

• EH (εξαιρετικά υψηλή) - έως 200 βαθμούς Κελσίου.

Συνήθως, ο πωλητής είναι πάντα έτοιμος να παράσχει ολοκληρωμένες πληροφορίες σχετικά με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των μαγνητών νεοδυμίου που προσφέρει.

• σε δίσκους κεφαλών σκληρών δίσκων υπολογιστών.

• ως μέρος της διαγραφής κεφαλών του φθηνού εξοπλισμού.

• σε απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI).

• σε μαγνητικές πινακίδες κιθάρων.

• σε ηλεκτρονικά τσιγάρα.

• σε κλειδαριές θυρών.

• σε μεγάφωνα και ακουστικά.

• σε μαγνητικά ρουλεμάν.

• σε NMR φασματογράφοι.

• σε ηλεκτροκινητήρες.

• σε ασύρματα εργαλεία.

• σε σερβοκινητήρες.

• σε μηχανές ανύψωσης και συμπιεστών.

• σε βηματικούς κινητήρες.

• στο ηλεκτρικό σύστημα διεύθυνσης.

• σε υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα.

• σε γεννήτριες και σε στρόβιλους (οι στρόβιλοι άμεσης κίνησης απαιτούν 600 kg μαγνητών ανά μεγαβάτ ισχύος και 31% αυτής της μάζας είναι νεοδύμιο).

Επιπλέον, μαγνήτες νεοδυμίου με τις μοναδικές μαγνητικές τους ιδιότητες ενέπνευσαν τους δημιουργούς παιχνιδιών και κοσμημάτων. Όλοι γνωρίζουν τα μαγνητικά σετ Neocub, και άλλους, διάφορους σχεδιαστές, μια ποικιλία διακοσμητικών συνδετήρων και πολλά άλλα.

Έτσι, οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι ικανές όχι μόνο να λύσουν πολύπλοκα προβλήματα παραγωγής αλλά και απλές και βολικές λύσεις.

Πρόσφατα, ισχυροί μαγνήτες έχουν αρχίσει να διαφημίζονται ενεργά για χρήση σε παράνομες δραστηριότητες. Η διαφήμιση ενθαρρύνει την αγορά μαγνητών, με τα οποία μπορείτε να χρησιμοποιείτε ηλεκτρική ενέργεια, θερμότητα και φυσικό αέριο χωρίς να λαμβάνετε υπόψη τους καταναλισκόμενους πόρους με κατάλληλα μέτρα. Η παραμελημένη χρήση αυτών των πόρων είναι παράνομη, σύμφωνα με τον Κώδικα Διοικητικών Αδικημάτων!

Δείτε επίσης στην ιστοσελίδα μας:Μαγνητική ανύψωση - τι είναι και πώς είναι δυνατόν